WO2019020525A1 - Brechwalze mit einem brechwerkzeug - Google Patents

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WO2019020525A1
WO2019020525A1 PCT/EP2018/069799 EP2018069799W WO2019020525A1 WO 2019020525 A1 WO2019020525 A1 WO 2019020525A1 EP 2018069799 W EP2018069799 W EP 2018069799W WO 2019020525 A1 WO2019020525 A1 WO 2019020525A1
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WO
WIPO (PCT)
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segment
crushing
wear protection
fastening
breaking tool
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/069799
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English (en)
French (fr)
Inventor
Baris Irmak
Daniel Evermann
Original Assignee
Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag
Thyssenkrupp Ag
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Publication date
Application filed by Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag, Thyssenkrupp Ag filed Critical Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag
Priority to CA3070751A priority Critical patent/CA3070751C/en
Publication of WO2019020525A1 publication Critical patent/WO2019020525A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C4/00—Crushing or disintegrating by roller mills
    • B02C4/28—Details
    • B02C4/30—Shape or construction of rollers
    • B02C4/305—Wear resistant rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C4/00—Crushing or disintegrating by roller mills
    • B02C4/02—Crushing or disintegrating by roller mills with two or more rollers
    • B02C4/08—Crushing or disintegrating by roller mills with two or more rollers with co-operating corrugated or toothed crushing-rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C2210/00—Codes relating to different types of disintegrating devices
    • B02C2210/02—Features for generally used wear parts on beaters, knives, rollers, anvils, linings and the like

Definitions

  • the invention relates to a crushing roll of a roll crusher and to a roll crusher with such a crushing die. Furthermore, the invention relates to a method for producing such a crushing roller.
  • crushers For crushing materials such as limestone, oil shale marl, clay, oil sands or similar mineral materials usually crushers, in particular roll crushers are used.
  • Known roll crushers have two crushing rollers which rotate in opposite directions and form a crushing gap between the crushing rollers.
  • the crushing rollers have evenly spaced crushing tools, such as blow bars, hammer, chisel or crushing teeth.
  • the crushers of a roll crusher are exposed to high wear and must therefore be replaced regularly. For example, from DE4123967Alist such a breaking tool known.
  • a hard metal layer such as tungsten carbide
  • the crushers which are formed, for example, from relatively soft steel.
  • a wear protection layer has a maximum thickness of 6 mm, wherein the application of a thicker layer is not technically possible.
  • the relatively soft steel of the breaking tool is subject to wear, so that the breaking tool wears out very quickly and damage and failure of the roll crusher occur frequently.
  • it is necessary for wear of the wear protection layer to replace the breaking tool which is very complicated and costly and results in a long downtime of the entire roll crusher.
  • a breaking tool of a crushing roll of a roll crusher according to a first aspect comprises a base body and a fastening segment which is attached to the front edge of the base body. Furthermore, the breaking tool has a wear protection segment attached to the fastening segment. The fastening segment is detachably connected to the base body.
  • a roll crusher preferably comprises two counter-rotating crushing rolls arranged side by side. Between the crushing rollers, a crushing gap is formed, is crushed in the material, such as limestone, marl, clay, ore-containing material, oil shale or oil sands.
  • Each crushing roller has a plurality of crushing tools attached to the surface of the crushing roller.
  • the crushing roller has a plurality of crushing plates, which forms the surface of the crushing roller.
  • the base body is, for example, integral with the crushing roller, in particular the crushing plate of the crushing roller, formed or materially connected to this, for example welded.
  • the main body preferably protrudes in the radial direction of the crushing roller from this.
  • the breaking tool is in particular a breaking tooth, which is preferably attached to a secondary crusher or tertiary crusher.
  • the crushing tooth has, for example, a m Indeedeiförmige, in particular tooth-shaped contour with a pointing in the direction of rotation of the crushing roller tip.
  • the wear protection segment is especially attached exclusively to the attachment segment and not firmly connected to the body.
  • the wear protection segment forms in particular the leading edge of the breaking tool.
  • the front edge is to be understood in the direction of rotation of the crushing roller facing side surface, which first comes into contact with the material to be crushed.
  • the wear protection segment is exclusively at the front edge of the Crushing tool arranged, wherein no wear protection segment is arranged at the trailing edge.
  • a fastening segment which is detachably connected to the base body of the breaking tool, offers the advantage of easy exchangeability of a part of the breaking tool.
  • the leading edge of the breaking tool first comes in contact with the material to be crushed during a rotation of the crushing roller and is therefore exposed to the greatest wear. If only the front edge of the breaking tool is made replaceable, it is not necessary to replace the entire breaking tool or even the breaking plate of the crushing roll in case of wear. Thus, it is possible, depending on the severity of wear on the crushing tool to replace the wear area in a simple manner.
  • the base body has a connection region which is connected to the fastening segment and wherein the connection region has a tooth profile.
  • the connecting portion has a plurality of recesses and projections, which are arranged alternately side by side.
  • the connecting region of the base body is the lateral surface facing in the direction of rotation of the crushing roller, which is connected to the fastening segment.
  • the fastening segment has a connection region, which is designed to be complementary to the connection region of the base body and connected thereto.
  • the connecting region of the fastening segment serves for the connection to the base body and likewise has a tooth profile which is designed to be complementary to the connection region of the base body.
  • the base body and the fastening segment are connected to one another in a form-fitting manner via their respective connecting regions, the connecting regions extending substantially in the radial direction of the crushing roll.
  • the fastening segment has, according to a further embodiment, a bore for receiving a fastening means, such as a screw or a bolt.
  • the fastening segment is preferably screwed to the base body, wherein the breaking tool in particular has a fastening screw which passes through the bore in the Body passes through and extends into the attachment segment.
  • the bore extends in particular through the base body, in particular from the trailing edge to the front edge of the base body.
  • the fastening segment preferably has a bore for receiving the fastening screw.
  • the wear protection segment is integrally connected to the fastening segment.
  • the wear protection segment is welded to the fastening segment, soldered or glued.
  • the attachment segment preferably has at its front edge a recess in which the wear protection segment is mounted.
  • the recess in the fastening segment, in which the wear protection segment is arranged, is preferably open to the top and to the front.
  • the wear protection segment is formed according to a further embodiment of ceramic and / or a hard metal, such as sintered Carbidhartmetalle, such as tungsten carbide, which have a high hardness, wear resistance and heat resistance and corrosion resistance.
  • Hard metals have, for example, 90-94% tungsten carbide and 6-10% cobalt.
  • the wear protection segment is made of hard metal, such as tungsten carbide, titanium carbide, boron carbide, niobium carbide, chromium carbide or ceramic or a mixture of these materials.
  • a plurality of wear protection segments are attached to the attachment segment.
  • the wear protection segments are arranged, for example, in a recess in the attachment segment next to each other and, for example, interconnected.
  • the plurality of wear protection segments preferably forms the tip of the breaking tool.
  • the arrangement of a plurality of wear protection segments on a fastening segment offers the advantage of simpler manufacture of the individual wear protection segments.
  • the wear protection elements have different sizes and / or material properties.
  • a wear protection element is mounted on the upper side of the fastening segment, preferably on the surface facing outwards in the radial direction of the crushing roller.
  • the top of the mounting segment is also exposed to heavy wear, with a wear protection element made of a wear-resistant material provides additional wear protection.
  • a plurality of Wear protection elements mounted on top of the mounting segment.
  • the wear protection element is preferably materially connected, positively and / or non-positively connected to the attachment segment.
  • the wear protection element is plate-shaped or cubic and mounted in a recess at the top of the attachment segment.
  • the wear protection element preferably terminates flush with the surface of the attachment segment, so that a flat surface of the attachment segment is formed.
  • the wear protection element is formed from a hard metal such as tungsten carbide, titanium carbide, boron carbide, niobium carbide, chromium carbide or ceramic or from a mixture of these materials.
  • the fastening segment is formed of a ductile material, compared with the wear protection segment.
  • the attachment segment comprises a steel and is integrally formed.
  • the fastening segment is formed for example of a relatively ductile steel having a hardness of 90-500 HB (Brinell), preferably 120-350 HB, in particular 150-200 HB, and preferably an elongation at break of about 18 - 26%.
  • the fastening segment 16 is cast.
  • the invention also includes a crushing roll of a roll crusher, the crushing roll having a plurality of crushing tools as described above.
  • the crushing roller has a plurality of crushing plates which form the surface of the crushing roller and wherein the basic body is formed integrally with a crushing plate or connected in a materially joined manner to the crushing plate.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a roll crusher with two crushing rollers in a sectional view according to an embodiment.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the breaking tool of a crushing roller in a plan view.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of the breaking tool according to FIG. 2 in a sectional view.
  • Fig. 1 shows a roll crusher 11 with two crushing rollers 12 which are arranged side by side and wherein between the crushing rollers 12, a crushing gap 36 is formed, in which the material is crushed.
  • the crushing rollers 12 each have on their surface a plurality of crushing tools 10, which are arranged circumferentially on the respective crushing roller 12 and spaced uniformly to each other.
  • the crushing tools 10 are arranged on the surface of the crushing roller and formed by way of example at least partially in one piece with the crushing roller 12.
  • the crushing rollers 12 each comprise a plurality of crushing plates 38, which form the surface of the crushing roller and are arranged circumferentially next to each other.
  • each of the crushing rollers 12 in each case has four crushing plates 38, on each of which three rows of crushing tools 10 are mounted.
  • the crushing rollers 12 rotate in the direction of the arrow in opposite directions. The material to be crushed is fed from above into the crushing gap 36 and crushed in the crushing gap 36.
  • the breaking tool 10 has a base body 14, which is preferably integrally formed with the crushing roller 12, in particular with a crushing plate 38 of the crushing roller 12, or attached thereto, for example by welding is.
  • the main body 14 protrudes in the radial direction of the crushing roller 12 of this and is preferably formed tooth-shaped.
  • a fastening segment 16 is attached, wherein the front edge of the base body 14 is the direction of rotation of the crushing roller 12 facing side surface. The direction of rotation is indicated by the arrow in FIG.
  • a wear protection segment 18 is attached on the attachment segment 16.
  • the wear protection segment 18 forms the tip of the breaking tool 10, which first comes into contact with the material to be comminuted during rotation of the crushing roller 12 in the direction of the arrow.
  • a wear protection element 20 is attached to the attachment segment 16 by way of example.
  • An embodiment of the breaking tool 10 without the wear protection element 20 is also conceivable.
  • the wear protection element 20 is attached to the fixing segment 16 on the surface of the breaking tool 10 facing outward in the radial direction of the crushing roller.
  • the main body 14 is formed for example of a steel and has a bore 22.
  • the bore 22 extends through the base body 14, in particular from the trailing edge, which faces counter to the direction of rotation of the crushing roller 12, to the opposite front edge of the base body 14.
  • the bore 22 has, for example, three different diameters and serves to receive a screw 24 for Attachment of the attachment segment 16 to the base body 14.
  • the first diameter of the bore which extends from the trailing edge into the base body 14, corresponds at least to the diameter of the screw head 26 of the screw 24.
  • the second diameter, which adjoins the first diameter has Preferably, an internal thread, which cooperates with the external thread of the screw 24.
  • the third diameter adjoining the second diameter is wider than the outer diameter of the screw shaft and the second diameter and serves to receive a projection 28 on the fastening segment 16.
  • the screw 24 extends through the base body 14 into the fastening segment 16.
  • the fastening segment 16 is attached to the main body 14 with two screws 24. It is also conceivable to attach the fastening segment to the base body 14 with only one screw or more than two screws.
  • the main body 14 has a connection region 30, which is connected to the fastening segment 16.
  • the connecting region 30 forms the side surface of the base body 14 pointing in the direction of rotation of the crushing roller 12 and has a plurality of projections and recesses, in particular a tooth profile.
  • the projections and recesses are arranged alternately next to each other, wherein the connecting portion 30 of the base body has by way of example two recesses and two projections.
  • the tooth profile, in particular the recesses and projections of the connecting region 30 of the base body 14 are formed complementary to a connecting region 32 of the fastening segment 16.
  • the connection region 32 of the attachment segment 16 is the surface of the attachment segment 16 facing the base body 14 and is connected to the connection region 30 of the base body 14.
  • the tooth profile of the connecting regions 30, 32 serves for a positive fastening of the fastening segment 16 to the base body 14.
  • the crushing roller 12 rotates in the direction of the arrow indicated in FIG. 2, so that the material to be shredded impinges on the tip of the crushing tool 10, in particular on the wear protection segment 18 attached to the fastening segment 16.
  • the refractive power acts at least partially radially outward, preferably in the direction of the clamping force of the screw 24.
  • the tooth profile of the connecting regions 30, 32 ensures that the fastening segment 16 is positively connected to the base body 14 and a movement of the fastening segment 16 relative to the base body 14, in particular in the radial direction outwards, is prevented.
  • the wear protection segment 18 is attached to the attachment segment 16, preferably integrally connected thereto by welding, soldering or gluing.
  • the mounting segment 16 has a recess 34 which is open to the upper, radially outwardly facing surface and the front, in the rotational direction facing surface of the attachment segment 16 out. In this recess 34, the wear protection segment 18 is arranged and forms the tip of the breaking tool 10. As shown in FIG. 1, in the embodiment of FIGS. 1 and 2 at each attachment segment 16 three wear protection segments 18 in the axial direction of the crushing roller 12 are arranged side by side. It is also conceivable that only one or a plurality of wear protection segments 18 is attached to each attachment segment 16.
  • the wear protection segment 18 preferably has a tooth shape and is flush with the surface and the side surface of the attachment segment 16.
  • the fastening segment 16 is formed, for example, from a relatively ductile steel.
  • a steel having a hardness of 90-500 HB (Brinell), preferably 120-350 HB, especially 150-200 HB, and preferably an elongation at break of about 18-26% is used.
  • the fastening segment 16 is cast.
  • the wear-resistant segment 18 is formed of a cemented carbide such as sintered carbide carbides such as tungsten carbide which have high hardness, wear resistance, heat resistance and corrosion resistance. Hard metals have, for example, 90-94% tungsten carbide and 6-10% cobalt.
  • the wear protection segment 18 is made of hard metal, such as tungsten carbide, titanium carbide, boron carbide, niobium carbide, chromium carbide or ceramic or a mixture of these materials.
  • the wear protection element 20, which on the top of the crushing tool 10 at the Attachment segment 16 is mounted is formed of a hard metal.
  • the wear protection element 20 is designed as an example plate-shaped, wherein in Fig. L, for example, three wear protection elements 20 are mounted side by side on a mounting segment 16. It is also conceivable that a different number of wear protection elements 18 is attached to the attachment segment 16.
  • the wear protection segment 18 is attached exclusively to the attachment segment 16 and communicates with the base body 14 in no direct connection.
  • the wear protection element 20 is attached exclusively to the attachment segment 16. This allows an exchange of the wear protection segment 18 and the wear protection element 20 by releasing the fastener 16 by means of the screw from the body 14.
  • the mounting segment 16 is relatively easy to manufacture and removable from the body 14, so that in the case of wear of the tip of the breaking tool 10 is not the entire Breaking tool 10 has to be replaced, but only the front area, which is exposed to the greatest wear.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Crushing And Pulverization Processes (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Brechwerkzeug (10) einer Brechwalze (12) eines Walzenbrechers mit einem Grundkörper (14) und einem Befestigungssegment (16), das an der Vorderkante des Grundkörpers (14) angebracht ist, und einem an dem Befestigungssegment (16) angebrachten Verschleißschutzsegment (18), wobei das Befestigungssegment (16) mit dem Grundkörper (14) lösbar verbunden ist.

Description

Brechwalze mit einem Brechwerkzeug Die Erfindung betrifft eine Brechwalze eines Walzenbrechers, sowie einen Walzenbrecher mit einem solchen Brechwerkzeug. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Brechwalze.
Zur Zerkleinerung von Materialien, wie Kalkstein, Ölschiefer Mergel, Ton, Ölsand oder ähnlichen mineralischen Materialien werden üblicherweise Brecher, insbesondere Walzenbrecher eingesetzt. Bekannte Walzenbrecher weisen zwei Brechwalzen auf, die gegenläufig zueinander rotieren und einen Brechspalt zwischen den Brechwalzen ausbilden. Die Brechwalzen weisen gleichmäßig zueinander beabstandete Brechwerkzeuge, wie Schlagleisten, Hammer, Meißel oder Brechzähne auf. Die Brechwerkzeuge eines Walzenbrechers sind einem hohen Verschleiß ausgesetzt und müssen daher regelmäßig ausgetauscht werden. Beispielsweise aus der DE4123967Alist ein solches Brechwerkzeug bekannt.
Um dem Verschleiß der Brechwerkzeuge entgegenzuwirken, ist es bekannt, auf die beispielsweise aus relativ weichem Stahl ausgebildeten Brechwerkzeuge eine Hartmetallschicht, wie beispielsweise Wolframcarbid aufzulöten oder zu schweißen. Üblicherweise weist eine solche Verschleißschutzschicht eine Dicke von maximal 6 mm auf, wobei das Aufbringen einer dickeren Schicht technisch nicht möglich ist. Bei einem Verschleiß der auf das Brechwerkzeug aufgebrachten Verschleißschutzschicht, ist der relativ weiche Stahl des Brechwerkzeugs dem Verschleiß ausgesetzt, sodass das Brechwerkzeug sehr schnell verschleißt und es häufig zu einer Beschädigung und einem Ausfall des Walzenbrechers kommt. Des Weiteren ist es bei einem Verschleiß der Verschleißschutzschicht notwendig, das Brechwerkzeug auszuwechseln, was sehr aufwendig und kostenintensiv ist und in einer langen Stillstandzeit des gesamten Walzenbrechers resultiert. Davon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Brechwerkzeug bereitzustellen, das einen geringen Verschleiß aufweist und gleichzeitig im Verschleißfall eine geringe Stillstandzeit des Walzenbrechers bedingt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Ein Brechwerkzeug einer Brechwalze eines Walzenbrechers umfasst nach einem ersten Aspekt einen Grundkörper und ein Befestigungssegment, das an der Vorderkante des Grundkörpers angebracht ist. Des Weiteren weist das Brechwerkzeug ein an dem Befestigungssegment angebrachtes Verschleißschutzsegment auf. Das Befestigungssegment ist mit dem Grundkörper lösbar verbunden.
Ein Walzenbrecher umfasst vorzugsweise zwei gegenläufig rotierende Brechwalzen, die nebeneinander angeordnet sind. Zwischen den Brechwalzen ist ein Brechspalt ausgebildet, in dem Material, wie beispielsweise Kalkstein, Mergel, Ton, erzhaltiges Material, Ölschiefer oder Ölsand zerkleinert wird. Jede Brechwalze weist eine Mehrzahl von Brechwerkzeugen auf, die an der Oberfläche der Brechwalze befestigt sind. Vorzugsweise weist die Brechwalze eine Mehrzahl von Brechplatten auf, welche die Oberfläche der Brechwalze ausbildet. Der Grundkörper ist beispielsweise einstückig mit der Brechwalze, insbesondere der Brechplatte der Brechwalze, ausgebildet oder mit diesem stoffschlüssig verbunden, beispielsweise verschweißt. Der Grundkörper steht vorzugsweise in radialer Richtung der Brechwalze von dieser hervor. Vorzugsweise ist ausschließlich der Grundkörper des Brechwerkzeugs an der Brechwalze angebracht oder einstückig mit dieser ausgebildet. Bei dem Brechwerkzeug handelt es sich insbesondere um einen Brechzahn, der vorzugsweise an einem Sekundärbrecher oder Tertiärbrecher angebracht ist. Der Brechzahn hat beispielsweis eine meißeiförmige, insbesondere zahnförmige Kontur mit einer in Rotationsrichtung der Brechwalze weisenden Spitze.
Unter der Vorderkante des Grundkörpers ist die in Rotationsrichtung der Brechwalze weisende Seitenfläche des Grundkörpers zu verstehen. Das Verschleißschutzsegment ist insbesondere ausschließlich an dem Befestigungssegment angebracht und mit dem Grundkörper nicht fest verbunden. Das Verschleißschutzsegment bildet insbesondere die Vorderkante des Brechwerkzeugs aus. Wobei unter der Vorderkante die in Rotationsrichtung der Brechwalze weisende Seitenfläche zu verstehen ist, die zuerst mit dem zu zerkleinernden Material in Kontakt kommt. Vorzugsweise ist das Verschleißschutzsegment ausschließlich an der Vorderkante des Brechwerkzeugs angeordnet, wobei an der Hinterkante kein Verschleißschutzsegment angeordnet ist.
Ein Befestigungssegment, das lösbar mit dem Grundkörper des Brechwerkzeugs verbunden ist, bietet den Vorteil einer einfachen Auswechselbarkeit eines Teils des Brechwerkzeugs. Die Vorderkante des Brechwerkzeugs kommt bei einer Rotation der Brechwalze zuerst mit dem zu brechenden Material in Kontakt und ist daher dem größten Verschleiß ausgesetzt. Wird lediglich die Vorderkante des Brechwerkzeugs auswechselbar gestaltet, ist es nicht notwendig im Verschleißfall das gesamte Brechwerkzeug oder sogar die Brechplatte der Brechwalze auszuwechseln. So ist es möglich, je nach der Stärke des Verschleißes an dem Brechwerkzeug, den Verschleißbereich auf einfach Weise auszutauschen.
Gemäß einer ersten Ausführungsform weist der Grundkörper einen Verbindungsbereich auf, der mit dem Befestigungssegment verbunden ist und wobei der Verbindungsbereich ein Zahnprofil aufweist. Vorzugsweise weist der Verbindungsbereich eine Mehrzahl von Aussparungen und Vorsprüngen auf, die abwechselnd nebeneinander angeordnet sind. Der Verbindungsbereich des Grundkörpers ist die in Rotationsrichtung der Brechwalze weisende Seitenfläche, die mit dem Befestigungssegment verbunden ist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Befestigungssegment einen Verbindungsbereich auf, der komplementär zu dem Verbindungsbereich des Grundkörpers ausgebildet und mit diesem verbunden ist. Der Verbindungsbereich des Befestigungssegments dient der Verbindung mit dem Grundkörper und weist ebenfalls ein Zahnprofil auf, das komplementär zu dem Verbindungsbereich des Grundkörpers ausgebildet ist. Der Grundkörper und das Befestigungssegment sind über ihre jeweiligen Verbindungsbereiche formschlüssig miteinander verbunden, wobei sich die Versbindungsbereiche im Wesentlichen in radialer Richtung der Brechwalze erstrecken. Dies sorgt für eine zuverlässige Befestigung des Befestigungssegments an dem Grundkörper, sodass auch bei einer Schlagbeanspruchung durch das Auftreffen des zu brechenden Materials auf die Vorderkante des Brechwerkzeugs ein Lösen des Befestigungssegments von dem Grundkörper verhindert wird.
Das Befestigungssegment weist gemäß einer weiteren Ausführungsform eine Bohrung zur Aufnahme eines Befestigungsmittels, wie beispielsweise einer Schraube oder eines Bolzens auf. Das Befestigungssegment ist vorzugsweise mit dem Grundkörper verschraubt, wobei das Brechwerkzeug insbesondere eine Befestigungsschraube aufweist, die durch die Bohrung in dem Grundkörper hindurch verläuft und sich in das Befestigungssegment erstreckt. Die Bohrung erstreckt sich insbesondere durch den Grundkörper hindurch, insbesondere von der Hinterkante zur Vorderkante des Grundkörpers. Das Befestigungssegment weist vorzugsweise eine Bohrung zur Aufnahme der Befestigungsschraube auf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Verschleißschutzsegment mit dem Befestigungssegment stoffschlüssig verbunden. Vorzugsweise ist das Verschleißschutzsegment mit dem Befestigungssegment verschweißt, verlötet oder verklebt. Das Befestigungssegment weist an seiner Vorderkante vorzugsweise eine Ausnehmung auf, in der das Verschleißschutzsegment angebracht ist. Die Ausnehmung in dem Befestigungssegment, in der das Verschleißschutzsegment angeordnet ist, ist vorzugsweise zur Oberseite und zur Vorderseite hin geöffnet.
Das Verschleißschutzsegment ist gemäß einer weiteren Ausführungsform aus Keramik und/ oder einem Hartmetall ausgebildet, wie beispielsweise gesinterte Carbidhartmetalle, wie Wolframcarbid, die eine hohe Härte, Verschleißfestigkeit und Hitzebeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit aufweisen. Hartmetalle weisen beispielsweise 90-94% Wolframcarbid und 6-10 % Cobalt auf. Beispielsweise ist das Verschleißschutzsegment aus Hartmetall, wie Wolframcarbid, Titancarbid, Borcarbid, Niobcarbid, Chromcarbid oder Keramik oder aus einer Mischung aus diesen Werkstoffen ausgebildet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine Mehrzahl von Verschleißschutzsegmenten an dem Befestigungssegment angebracht. Die Verschleißschutzsegmente sind beispielsweise in einer Ausnehmung in dem Befestigungssegment nebeneinander angeordnet und beispielsweise miteinander verbunden. Die Mehrzahl von Verschleißschutzsegmenten bildet vorzugsweise die Spitze des Brechwerkzeugs. Die Anordnung einer Mehrzahl von Verschleißschutzsegmenten an einem Befestigungssegment bietet den Vorteil einer einfacheren Herstellung der einzelnen Verschleißschutzsegmente. Beispielsweise weisen die Verschleißschutzelemente unterschiedliche Größen und/ oder Materialeigenschaften auf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein Verschleißschutzelement auf der Oberseite des Befestigungssegments, vorzugsweise auf der in radialer Richtung der Brechwalze nach außen weisenden Fläche, angebracht. Die Oberseite des Befestigungssegments ist ebenfalls einem starken Verschleiß ausgesetzt, wobei ein Verschleißschutzelement aus einem verschleißfesten Material einen zusätzlichen Verschleißschutz bietet. Insbesondere ist eine Mehrzahl von Verschleißschutzelementen auf der Oberseite des Befestigungssegments angebracht. Das Verschleißschutzelement ist vorzugsweise stoffschlüssig, formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Befestigungssegment verbunden. Beispielsweise ist das Verschleißschutzelement plattenförmig oder kubisch ausgebildet und in einer Ausnehmung an der Oberseite des Befestigungssegments angebracht. Das Verschleißschutzelement schließt vorzugsweise bündig mit der Oberfläche des Befestigungssegments ab, sodass eine ebene Oberfläche des Befestigungssegments ausgebildet ist. Insbesondere ist das Verschleißschutzelement aus einem Hartmetall wie Wolframcarbid, Titancarbid, Borcarbid, Niobcarbid, Chromcarbid oder aus Keramik oder aus einer Mischung aus diesen Werkstoffen ausgebildet.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Befestigungssegment aus einem duktileren Werkstoff, verglichen mit dem Verschleißschutzsegment ausgebildet. Beispielsweise weist das Befestigungssegment einen Stahl auf und ist einstückig ausgebildet. Das Befestigungssegment ist beispielsweise aus einem relativ duktilen Stahl mit einer Härte von 90-500 HB (Brinell), vorzugsweise 120-350 HB, insbesondere 150 - 200 HB, und vorzugsweise einer Bruchdehnung von etwa 18 - 26% ausgebildet. Insbesondere ist das Befestigungssegment 16 gegossen.
Die Erfindung umfasst auch eine Brechwalze eines Walzenbrechers, wobei die Brechwalze eine Mehrzahl von Brechwerkzeugen, wie voran beschrieben, aufweist. Die Brechwalze weist gemäß einer Ausführungsform eine Mehrzahl von Brechplatten auf, die die Oberfläche der Brechwalze ausbilden und wobei der Grundkörper einstückig mit einer Brechplatte ausgebildet oder mit der Brechplatte stoffschlüssig verbunden ist.
Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung ist nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Walzenbrechers mit zwei Brechwalzen in einer Schnittansicht gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung des Brechwerkzeugs einer Brechwalze in einer Draufsicht. Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung des Brechwerkzeugs gemäß Fig. 2 in einer Schnittansicht.
Fig. 1 zeigt einen Walzenbrecher 11 mit zwei Brechwalzen 12, die nebeneinander angeordnet sind und wobei zwischen den Brechwalzen 12 ein Brechspalt 36 ausgebildet ist, in dem das Material zerkleinert wird. Die Brechwalzen 12 weisen jeweils auf ihrer Oberfläche eine Mehrzahl von Brechwerkzeugen 10 auf, die umfangsmäßig auf der jeweiligen Brechwalze 12 angeordnet und gleichmäßig zueinander beabstandet sind. Die Brechwerkzeuge 10 sind auf der Oberfläche der Brechwalze angeordnet und beispielhaft zumindest teilweise einstückig mit der Brechwalze 12 ausgebildet. Die Brechwalzen 12 umfassen jeweils eine Mehrzahl von Brechplatten 38 auf, welche die Oberfläche der Brechwalze ausbilden und umfangsmäßig nebeneinander angeordnet sind. Beispielhaft weist jede der Brechwalzen 12 jeweils vier Brechplatten 38 auf, an der jeweils drei Reihen von Brechwerkzeugen 10 angebracht sind. Im Betrieb des Walzenbrechers 11 rotieren die Brechwalzen 12 in Pfeilrichtung gegenläufig zueinander. Das zu zerkleinernde Material wird von oben in den Brechspalt 36 aufgegeben und in dem Brechspalt 36 zerkleinert.
Fig. 2 und 3 zeigen ein Brechwerkzeug 10 an einer Brechwalze 12. Das Brechwerkzeug 10 weist einen Grundkörper 14 auf, der vorzugweise einstückig mit der Brechwalze 12, insbesondere mit einer Brechplatte 38 der Brechwalze 12, ausgebildet ist oder an dieser beispielsweise durch Schweißen, befestigt ist. Der Grundkörper 14 steht in radialer Richtung der Brechwalze 12 von dieser hervor und ist vorzugsweise zahnförmig ausgebildet. An der Vorderkante des Grundkörpers 14 ist ein Befestigungssegment 16 angebracht, wobei die Vorderkante des Grundkörpers 14 die in Rotationsrichtung der Brechwalze 12 weisende Seitenfläche ist. Die Rotationsrichtung ist mit dem Pfeil in der Fig. 1 gekennzeichnet. An dem Befestigungssegment 16 ist ein Verschleißschutzsegment 18 angebracht. Das Verschleißschutzsegment 18 bildet die Spitze des Brechwerkzeugs 10, die bei einer Rotation der Brechwalze 12 in Pfeilrichtung zuerst mit dem zu zerkleinernden Material in Berührung kommt. Zusätzlich zu dem Verschleißschutzsegment 18 ist an dem Befestigungssegment 16 beispielhaft ein Verschleißschutzelement 20 angebracht. Eine Ausführung des Brechwerkzeugs 10 ohne das Verschleißschutzelement 20 ist ebenfalls denkbar. Das Verschleißschutzelement 20 ist an der in radialer Richtung der Brechwalze nach außen weisenden Oberfläche des Brechwerkzeugs 10 an dem Befestigungssegment 16 angebracht. Der Grundkörper 14 ist beispielsweise aus einem Stahl ausgebildet und weist eine Bohrung 22 auf. Die Bohrung 22 erstreckt sich durch den Grundkörper 14 hindurch, insbesondere von der Hinterkante, die entgegen die Rotationsrichtung der Brechwalze 12 weist, zu der gegenüberliegenden Vorderkante des Grundkörpers 14. Die Bohrung 22 weist beispielhaft drei unterschiedliche Durchmesser auf und dient der Aufnahme einer Schraube 24 zur Befestigung des Befestigungssegments 16 an dem Grundkörper 14. Der erste Durchmesser der Bohrung, der sich von der Hinterkante in den Grundkörper 14 erstreckt, entspricht mindestens dem Durchmesser des Schraubenkopfes 26 der Schraube 24. Der zweite Durchmesser, der sich an den ersten Durchmesser anschließt, weist vorzugsweise ein Innengewinde auf, das mit dem Außengewinde der Schraube 24 zusammenwirkt. Der sich an den zweiten Durchmesser anschließende dritte Durchmesser ist breiter als der Außendurchmesser des Schraubenschafts und der zweite Durchmesser und dient der Aufnahme eines Vorsprungs 28 an dem Befestigungssegment 16.
Die Schraube 24 erstreckt sich durch den Grundkörper 14 hindurch in das Befestigungssegment 16 hinein. Beispielhaft ist das Befestigungssegment 16 mit zwei Schrauben 24 an dem Grundkörper 14 angebracht. Es ist ebenfalls denkbar, das Befestigungssegment nur mit einer Schraube oder mehr als zwei Schrauben an dem Grundkörper 14 anzubringen.
Der Grundkörper 14 weist einen Verbindungsbereich 30 auf, der mit dem Befestigungssegment 16 verbunden ist. Der Verbindungsbereich 30 bildet die in Rotationsrichtung der Brechwalze 12 weisende Seitenfläche des Grundkörpers 14 aus und weist eine Mehrzahl von Vorsprüngen und Ausnehmungen, insbesondere ein Zahnprofil, auf. Die Vorsprünge und Aussparungen sind einander abwechselnd nebeneinander angeordnet, wobei der Verbindungsbereich 30 des Grundkörpers beispielhaft zwei Aussparungen und zwei Vorsprünge aufweist. Das Zahnprofil, insbesondere die Aussparungen und Vorsprünge des Verbindungsbereichs 30 des Grundkörpers 14 sind komplementär zu einem Verbindungsbereich 32 des Befestigungssegments 16 ausgebildet. Der Verbindungsbereich 32 des Befestigungssegments 16 ist die dem Grundkörper 14 zugewandte Fläche des Befestigungssegments 16 und ist mit dem Verbindungsbereich 30 des Grundkörpers 14 verbunden. Das Zahnprofil der Verbindungsbereiche 30, 32 dient einer formschlüssigen Befestigung des Befestigungssegments 16 an dem Grundkörper 14. Im Betrieb des Walzenbrechers 11 rotiert die Brechwalze 12 in der in Fig. 2 angegebenen Pfeilrichtung, sodass das zu zerkleinernde Material auf die Spitze des Brechwerkzeugs 10, insbesondere auf das an dem Befestigungssegment 16 angebrachte Verschleißschutzsegment 18, auftrifft. Durch die Rotationsbewegung des Brechwerkzeugs 10 wirkt die Brechkraft zumindest teilweise radial nach außen, vorzugsweise in Richtung der Klemmkraft der Schraube 24. Das Zahnprofil der Verbindungsbereiche 30, 32 sorgt dafür, dass das Befestigungssegment 16 formschlüssig mit dem Grundkörper 14 verbunden ist und eine Bewegung des Befestigungssegments 16 relativ zu dem Grundkörper 14, insbesondere in radialer Richtung nach außen, verhindert wird.
Das Verschleißschutzsegment 18 ist an dem Befestigungssegment 16 angebracht, vorzugsweise stoffschlüssig durch Schweißen, Löten oder Kleben mit diesem verbunden. Das Befestigungssegment 16 weist eine Ausnehmung 34 auf, die zu der oberen, in radialer Richtung nach außen weisenden Fläche und der vorderen, in Rotationsrichtung weisenden Fläche des Befestigungssegments 16 hin offen ist. In dieser Ausnehmung 34 ist das Verschleißschutzsegment 18 angeordnet und bildet die Spitze des Brechwerkzeugs 10. Wie aus Fig. 1 ersichtlich sind in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 an jedem Befestigungssegment 16 drei Verschleißschutzsegmente 18 in axialer Richtung der Brechwalze 12 nebeneinander angeordnet. Es ist ebenfalls denkbar, dass an jedem Befestigungssegment 16 nur ein oder einer Mehrzahl von Verschleißschutzsegmente 18 angebracht ist. Das Verschleißschutzsegment 18 weist vorzugsweise eine Zahnform auf und schließt bündig mit der Oberfläche und der Seitenfläche des Befestigungssegments 16 ab. Das Befestigungssegment 16 ist beispielsweise aus einem relativ duktilen Stahl ausgebildet. Beispielsweise wird ein Stahl mit einer Härte von 90-500 HB (Brinell), vorzugsweise 120-350 HB, insbesondere 150 - 200 HB, und vorzugsweise einer Bruchdehnung von etwa 18 - 26% verwendet. Insbesondere ist das Befestigungssegment 16 gegossen.
Das Verschleißschutzsegment 18 ist aus einem Hartmetall ausgebildet, wie beispielsweise gesinterte Carbidhartmetalle, wie Wolframcarbid, die eine hohe Härte, Verschleißfestigkeit, Hitzebeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit aufweisen. Hartmetalle weisen beispielsweise 90-94% Wolframcarbid und 6-10 % Cobalt auf. Beispielsweise ist das Verschleißschutzsegment 18 aus Hartmetall, wie Wolframcarbid, Titancarbid, Borcarbid, Niobcarbid, Chromcarbid oder Keramik oder aus einer Mischung aus diesen Werkstoffen ausgebildet. Auch das Verschleißschutzelement 20, das auf der Oberseite des Brechwerkzeugs 10 an dem Befestigungssegment 16 angebracht ist, ist aus einem Hartmetall ausgebildet. Das Verschleißschutzelement 20 ist beispielhaft plattenförmig ausgebildet, wobei in Fig. l beispielsweise drei Verschleißschutzelemente 20 nebeneinander an einem Befestigungssegment 16 angebracht sind. Es ist ebenfalls denkbar, dass eine davon abweichende Anzahl von Verschleißschutzelementen 18 an dem Befestigungssegment 16 angebracht ist.
Das Verschleißschutzsegment 18 ist ausschließlich an dem Befestigungssegment 16 angebracht und steht mit dem Grundkörper 14 in keiner direkten Verbindung. Auch das Verschleißschutzelement 20 ist ausschließlich an dem Befestigungssegment 16 angebracht. Dies ermöglicht einen Austausch des Verschleißschutzsegments 18 und des Verschleißschutzelements 20 durch ein Lösen des Befestigungselements 16 mittels der Schraubverbindung von dem Grundkörper 14. Das Befestigungssegment 16 ist relativ einfach herstellbar und von dem Grundkörper 14 entfernbar, sodass im Verschleißfall der Spitze des Brechwerkzeugs 10 nicht das gesamte Brechwerkzeug 10 ausgetauscht werden muss, sondern lediglich der vordere Bereich, der dem größten Verschleiß ausgesetzt ist.
Bezugszeichenliste
10 Brechwerkzeug
11 Walzenbrecher
12 Brechwalze
14 Grundkörper
16 Befestigungssegment
18 Verschleißschutzsegment
20 Verschleißschutzelement
22 Bohrung
24 Befestigungsmittel / Schraube
26 Schraubenkopf
28 Vorsprung
30 Verbindungsbereich
32 Verbindungsbereich
34 Ausnehmung
36 Brechspalt
38 Brechplatte

Claims

Patentansprüche
1. Brechwerkzeug (10) einer Brechwalze (12) eines Walzenbrechers mit einem Grundkörper (14) und einem Befestigungssegment (16), das an der Vorderkante des Grundkörpers (14) angebracht ist, und einem an dem Befestigungssegment (16) angebrachten Verschleißschutzsegment (18),
dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungssegment (16) mit dem Grundkörper (14) lösbar verbunden ist.
2. Brechwerkzeug (10) nach Anspruch 1, wobei der Grundkörper (14) einen Verbindungsbereich (30) aufweist, der mit dem Befestigungssegment (16) verbunden ist und wobei der Verbindungsbereich (30) ein Zahnprofil aufweist.
3. Brechwerkzeug (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Befestigungssegment (16) eine Bohrung zur Aufnahme eines Befestigungsmittels (24) aufweist.
4. Brechwerkzeug (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Befestigungssegment (16) einen Verbindungsbereich (32) aufweist, der komplementär zu dem Verbindungsbereich (30) des Grundkörpers (14) ausgebildet ist und mit diesem verbunden ist.
5. Brechwerkzeug (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Verschleißschutzsegment (18) mit dem Befestigungssegment (16) stoffschlüssig verbunden ist.
6. Brechwerkzeug (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Befestigungssegment (16) eine Ausnehmung (34) aufweist, in der das Verschleißschutzsegment (18) angeordnet ist und wobei die Ausnehmung (34) zur Oberseite und zur Vorderseite hin geöffnet ist.
7. Brechwerkzeug (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Verschleißschutzsegment (18) aus einem Hartmetall und / oder Keramik ausgebildet ist.
8. Brechwerkzeug (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Mehrzahl von Verschleißschutzsegmenten (18) an dem Befestigungssegment (16) angebracht ist.
9. Brechwerkzeug (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein Verschleißschutzelement (20) auf der Oberseite des Befestigungssegments (16) angebracht ist.
10. Brechwerkzeug (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Befestigungssegment (16) aus einem duktileren Werkstoff, verglichen mit dem Verschleißschutzsegmenten (18), ausgebildet ist.
11. Brechwalze (12) eines Walzenbrechers, wobei die Brechwalze (12) eine Mehrzahl von Brechwerkzeugen (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche aufweist.
12. Brechwalze (12) nach Anspruch 10, wobei die Brechwalze eine Mehrzahl von Brechplatten (38) aufweist, die die Oberfläche der Brechwalze ausbilden und wobei der Grundkörper (14) einstückig mit einer Brechplatte ausgebildet ist.
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